CN115622356A - 一种应用于新能源汽车的重心晃动发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及新能源汽车技术领域，具体为一种应用于新能源汽车的重心晃动发电装置，包括：支撑座、重球发电组件、旋转发电组件和往复发电组件，支撑座的顶面固定安装有支撑架，支撑架的内侧活动套接有运动杆，运动杆的表面固定连接有连导头，重球发电组件固定安装于连导头的底面，旋转发电组件和往复发电组件固定安装于重球发电组件的顶面。本发明中通过设置重球发电组件、旋转发电组件和往复发电组件在车辆的行驶过程中通过对刹车、转弯等种种释放无用功的收集，由重球发电组件的受重力和惯性作用进行晃动，通过重球发电组件摆动以及牵引运动杆进行旋转和往复滑动运动产生电能，由输电装置经充电装置对蓄电池进行充电，实现各种无用功的收集。

Description

一种应用于新能源汽车的重心晃动发电装置

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，具体为一种应用于新能源汽车的重心晃动发电装置。

背景技术

汽车动能回收装置是一种利用能量存储装置（弹簧、电池等）在车辆滑行或制动时将车辆的动能转化存储，在车辆需要动力驱动的时候再释放出来驱动车辆前进的一类装置。在能量的转化存储和释放过程中，往往要将车辆的主驱动能量、回收存储的能量以及动能回收过程中逆向流动的能量（由车轮流向存储器）耦合施加于车辆的驱动轴上，以驱动车辆前进。由于这个过程中能量的大小和流动方向处于不断变化当中，动力传递的耦合一直是动能回收领域的一大难题。

多动力源输出动力汽车仅能进行主驱动能量、回收存储的能量的逆向流动回收，而车辆启动、刹车、加速以及转弯等过程中的无用功无法进行回收，导致大量能源的白白浪费，目前汽车刹车与提速过程中，车辆自身产生的惯性力可以通过能量转化与存储装置进行回收利用，常见的能量转化与存储装置多为惯性发电装置，其原理是将惯性力转化为电能并将电能存储，存储后的电能可用于车辆内部电气系统或车辆动力系统，但现有电动汽车配备的刹车动能回收装置、下坡动能回收装置增程降耗节能系统，因其行车阻力较大、未充分利用行车惯性能量等造成回收力度不够且效率不高，使得目前的能量回收型增程降耗节能系统的增程降耗效果不明显，能源利用与转化效率过低。

有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种应用于新能源汽车的重心晃动发电装置，来解决目前存在的问题，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。

发明内容

本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种应用于新能源汽车的重心晃动发电装置，包括：支撑座、重球发电组件、旋转发电组件和往复发电组件，所述支撑座的顶面固定安装有支撑架，所述支撑架的内侧活动套接有运动杆，所述运动杆的表面固定连接有连导头，所述重球发电组件固定安装于连导头的底面，所述旋转发电组件和往复发电组件固定安装于重球发电组件的顶面，所述往复发电组件一端与旋转发电组件的一端固定连接且另一端固定连接有回弹器；

所述重球发电组件包括依次套接的球壳、第一感应球套、第一励磁球、磁屏蔽球壳、第二励磁球和第二感应球套，所述第二励磁球转动安装于第二励磁球的内侧，所述磁屏蔽球壳固定安装于第一励磁球的内侧且套接于第二励磁球的外侧，所述第一励磁球的上下两端固定安装有接线轴座，所述第一感应球套和第二感应球套的表面均设有感应线圈；所述旋转发电组件包括电机轴壳、花键转轴、永磁转子和线圈定子，所述电机轴壳的两端均固定安装有活动套接于花键转轴表面的导轴座，所述花键转轴的一端与运动杆的端部固定连接，所述线圈定子固定安装于电机轴壳的内侧，所述永磁转子转动套接于线圈定子的内侧，所述花键转轴的表面设有传动花键且滑动套接有固定于永磁转子内侧的花键滑套，所述往复发电组件包括往复导套和滑杆，所述滑杆滑动套接于往复导套的内侧且一端与花键转轴的端部固定连接有另一端延伸至回弹器的内部并套接有活塞导块，所述回弹器的内侧设有与活塞导块表面弹性抵接的回复弹性件，所述往复导套的外侧套接有若干感应涡环，所述滑杆的外侧固定套接有若干位于往复导套内侧的动磁套。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述支撑座的顶面设有滑锥槽，所述滑锥槽的顶面与重球发电组件的底面设有间距，所述滑锥槽呈倒锥形槽状，所述旋转发电组件、往复发电组件和回弹器位于同一水平面且关于支撑座呈对称布置。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一感应球套和第二感应球套表面感应线圈、线圈定子以及感应涡环的端部均电连接有控制单元，且控制单元的输出端电性连接有逆变器。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一感应球套和第二感应球套结构相同，所述接线轴座转动安装于第一感应球套的内侧，所述第二感应球套转动安装于第二励磁球的内侧，所述第一励磁球和第二感应球套的旋转方向相互垂直，所述第一感应球套的两端设有转动的旋转接线器安装于第二感应球套两侧。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一励磁球和第二励磁球均包括由若干永磁瓣，所述永磁瓣呈圆弧状且呈圆周方向均匀布置，所述第一感应球套和第二感应球套均为若干弧形瓣状结构。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述花键滑套滑动套接于传动花键的外侧，所述花键滑套和传动花键相互啮合套接，所述永磁转子的表面设有若干均匀分布的铷磁条。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述动磁套为若干铷磁环结构，所述往复导套的两端固定安装有与动磁套磁极相对的回复磁环，所述感应涡环为环状金属线圈结构，且感应涡环均匀间隔分布于往复导套的表面。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述活塞导块的活动套接于回弹器的内侧且与回弹器的内侧设有间隙，所述回弹器的内侧为低压或真空状态，所述回复弹性件为弹簧结构。

本发明所取得的有益效果为：

1.本发明中，通过设置重球发电组件、旋转发电组件和往复发电组件在车辆的行驶过程中通过对刹车、转弯等种种释放无用功的收集，由重球发电组件的受重力和惯性作用进行晃动，通过重球发电组件摆动以及牵引运动杆进行旋转和往复滑动运动产生电能，由输电装置经充电装置对蓄电池进行充电，实现各种无用功的收集。

2.本发明中，通过重球发电组件进行在汽车运动中进行惯性摆动，分别通过第一励磁球和第二感应球套相对第一感应球套和第二励磁球进行运动，产生感应电动势，进行动能回收，相互垂直方向运动的第一励磁球和第二感应球套实现各种方向的惯性动能回收。

3.本发明中，通过重球发电组件的滑动牵引运动杆运动从而带动花键转轴和滑杆进行各种滑动使动磁套在往复导套内侧180度的直线晃动在感应涡环内侧进行往复运动产生电能，进一步提高对车辆的行驶过程中无用功的收集效率，提高动能回收率。

附图说明

图1为本发明一个实施例的整体结构示意图；

图2为本发明一个实施例的重球发电组件、旋转发电组件和往复发电组件安装结构示意图；

图3为本发明一个实施例的旋转发电组件截面结构示意图；

图4为本发明一个实施例的重球发电组件内部结构示意图；

图5为本发明一个实施例的往复发电组件内部结构示意图；

图6为本发明一个实施例的回弹器结构示意图；

图7为本发明一个实施例的重球发电组件分解结构示意图；

图8为本发明一个实施例的第一感应球套和第一励磁球结构示意图；

图9为本发明一个实施例的发电机电连接示意图。

附图标记：

100、支撑座；110、滑锥槽；120、支撑架；130、运动杆；140、连导头；

200、重球发电组件；210、球壳；220、第一感应球套；230、第一励磁球；240、磁屏蔽球壳；250、第二励磁球；260、第二感应球套；270、接线轴座；221、旋转接线器；251、永磁瓣；

300、旋转发电组件；310、电机轴壳；320、花键转轴；330、永磁转子；340、线圈定子；311、导轴座；321、传动花键；331、花键滑套；

400、往复发电组件；410、往复导套；420、滑杆；411、感应涡环；412、直线滑套；413、回复磁环；421、动磁套；

500、回弹器；510、活塞导块；520、回复弹性件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的一种应用于新能源汽车的重心晃动发电装置。

结合图1-图9所示，本发明提供的一种应用于新能源汽车的重心晃动发电装置，包括：支撑座100、重球发电组件200、旋转发电组件300和往复发电组件400，支撑座100的顶面固定安装有支撑架120，支撑架120的内侧活动套接有运动杆130，运动杆130的表面固定连接有连导头140，重球发电组件200固定安装于连导头140的底面，旋转发电组件300和往复发电组件400固定安装于重球发电组件200的顶面，往复发电组件400一端与旋转发电组件300的一端固定连接且另一端固定连接有回弹器500；

重球发电组件200包括依次套接的球壳210、第一感应球套220、第一励磁球230、磁屏蔽球壳240、第二励磁球250和第二感应球套260，第二励磁球250转动安装于第二励磁球250的内侧，磁屏蔽球壳240固定安装于第一励磁球230的内侧且套接于第二励磁球250的外侧，第一励磁球230的上下两端固定安装有接线轴座270，第一感应球套220和第二感应球套260的表面均设有感应线圈；旋转发电组件300包括电机轴壳310、花键转轴320、永磁转子330和线圈定子340，电机轴壳310的两端均固定安装有活动套接于花键转轴320表面的导轴座311，花键转轴320的一端与运动杆130的端部固定连接，线圈定子340固定安装于电机轴壳310的内侧，永磁转子330转动套接于线圈定子340的内侧，花键转轴320的表面设有传动花键321且滑动套接有固定于永磁转子330内侧的花键滑套331，往复发电组件400包括往复导套410和滑杆420，滑杆420滑动套接于往复导套410的内侧且一端与花键转轴320的端部固定连接有另一端延伸至回弹器500的内部并套接有活塞导块510，回弹器500的内侧设有与活塞导块510表面弹性抵接的回复弹性件520，往复导套410的外侧套接有若干感应涡环411，滑杆420的外侧固定套接有若干位于往复导套410内侧的动磁套421。

在该实施例中，支撑座100的顶面设有滑锥槽110，滑锥槽110的顶面与重球发电组件200的底面设有间距，滑锥槽110呈倒锥形槽状，旋转发电组件300、往复发电组件400和回弹器500位于同一水平面且关于支撑座100呈对称布置。

具体的，利用重球发电组件200在滑锥槽110上方的摆动带动运动杆130进行左右滑动以及偏转运动，充分利用汽车移动中的各种惯性能。

在该实施例中，第一感应球套220和第二感应球套260表面感应线圈、线圈定子340以及感应涡环411的端部均电连接有控制单元，且控制单元的输出端电性连接有逆变器。

具体的，将重球发电组件200、旋转发电组件300和往复发电组件400的输出端接通控制单元与逆变器结构，通过逆变器将部分电能输送进入电池进行储存或由逆变器输出至新能源汽车驱动电机进行电能直接使用。

在该实施例中，第一感应球套220和第二感应球套260结构相同，接线轴座270转动安装于第一感应球套220的内侧，第二感应球套260转动安装于第二励磁球250的内侧，第一励磁球230和第二感应球套260的旋转方向相互垂直，第一感应球套220的两端设有转动的旋转接线器221安装于第二感应球套260两侧。

具体的，在重球发电组件200整体晃动下，第一励磁球230和第二感应球套260进行惯性运动，第一励磁球230在第一感应球套220内侧进行偏转运动，第二感应球套260在第二励磁球250内侧进行晃动，在各个永磁瓣251的运动下使第一感应球套220和第二感应球套260表面线圈产生感应电动势，输出电能。

在该实施例中，第一励磁球230和第二励磁球250均包括由若干永磁瓣251，永磁瓣251呈圆弧状且呈圆周方向均匀布置，第一感应球套220和第二感应球套260均为若干弧形瓣状结构。

具体的，通过若干瓣状第一感应球套220和第二感应球套260配合若干瓣的第一励磁球230和第二励磁球250形成多相式发电结构，提高能源回收效率。

在该实施例中，花键滑套331滑动套接于传动花键321的外侧，花键滑套331和传动花键321相互啮合套接，永磁转子330的表面设有若干均匀分布的铷磁条。

具体的，利用永磁转子330在线圈定子340的内部转动，使线圈定子340内部产生感应电动势，以产生电能进行能源回收。

在该实施例中，动磁套421为若干铷磁环结构，往复导套410的两端固定安装有与动磁套421磁极相对的回复磁环413，感应涡环411为环状金属线圈结构，且感应涡环411均匀间隔分布于往复导套410的表面。

具体的，通过滑杆420运动使动磁套421在往复导套410内侧往复滑动，当动磁套421滑动靠近一侧回复磁环413时使动磁套421在回复磁环413的磁性磁力作用下进行回退复位，在动磁套421的运动下若干感应涡环411内部产生感应电动势。

在该实施例中，活塞导块510的活动套接于回弹器500的内侧且与回弹器500的内侧设有间隙，回弹器500的内侧为低压或真空状态，回复弹性件520为弹簧结构。

具体的，在滑杆420运动使回复弹性件520与回弹器500内部不发生接触并配合低压以降低滑动摩擦和空气阻力对动能的消耗，在滑杆420滑动与回复弹性件520接触后，通过回复弹性件520的压缩和回弹实现滑杆420的回复。

本发明的工作原理及使用流程：

参考说明书附图9所示，将重球发电组件200、旋转发电组件300和往复发电组件400的输出端接通控制单元与逆变器结构，分别通过两个逆变器将部分电能输送进入电池进行储存另一部分由逆变器输出至新能源汽车驱动电机进行电能直接使用，在车辆运动中，车辆启动、刹车、加速以及转弯等过程中使重球发电组件200在运动杆130吊装下进行惯性晃动，在重球发电组件200整体晃动下，第一励磁球230和第二感应球套260进行惯性运动，第一励磁球230在第一感应球套220内侧进行偏转运动，第二感应球套260在第二励磁球250内侧进行晃动，在各个永磁瓣251的运动下使第一感应球套220和第二感应球套260表面线圈产生感应电动势，输出电能；同时重球发电组件200的运动牵拉运动杆130进行摆动偏转以及左右摆动，在运动杆130偏转时花键转轴320表面传动花键321和花键滑套331的传动带动永磁转子330进行转动，使永磁转子330在花键转轴320内侧相对转动，使花键转轴320产生感应电动势，输出电能；在运动杆130左右摆动时，传动花键321在花键转轴320和导轴座311内侧左右滑动推动滑杆420在往复导套410内侧滑动运动，动磁套421在感应涡环411内侧滑动，由直线滑套412进行滑杆420的运动导向，动磁套421和感应涡环411的相对运动，使感应涡环411产生感应电动势，输出电能；动磁套421往复滑动通过与回复磁环413的相斥作用进行动磁套421的回复，且由回复弹性件520在活塞导块510运动中压缩回复弹性件520和推动活塞导块510进行回复运动，从而使滑杆420、花键转轴320和运动杆130在惯性运动作用后重新回复。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种应用于新能源汽车的重心晃动发电装置，其特征在于，包括：支撑座（100）、重球发电组件（200）、旋转发电组件（300）和往复发电组件（400），所述支撑座（100）的顶面固定安装有支撑架（120），所述支撑架（120）的内侧活动套接有运动杆（130），所述运动杆（130）的表面固定连接有连导头（140），所述重球发电组件（200）固定安装于连导头（140）的底面，所述旋转发电组件（300）和往复发电组件（400）固定安装于重球发电组件（200）的顶面，所述往复发电组件（400）一端与旋转发电组件（300）的一端固定连接且另一端固定连接有回弹器（500）；

所述重球发电组件（200）包括依次套接的球壳（210）、第一感应球套（220）、第一励磁球（230）、磁屏蔽球壳（240）、第二励磁球（250）和第二感应球套（260），所述第二励磁球（250）转动安装于第二励磁球（250）的内侧，所述磁屏蔽球壳（240）固定安装于第一励磁球（230）的内侧且套接于第二励磁球（250）的外侧，所述第一励磁球（230）的上下两端固定安装有接线轴座（270），所述第一感应球套（220）和第二感应球套（260）的表面均设有感应线圈；所述旋转发电组件（300）包括电机轴壳（310）、花键转轴（320）、永磁转子（330）和线圈定子（340），所述电机轴壳（310）的两端均固定安装有活动套接于花键转轴（320）表面的导轴座（311），所述花键转轴（320）的一端与运动杆（130）的端部固定连接，所述线圈定子（340）固定安装于电机轴壳（310）的内侧，所述永磁转子（330）转动套接于线圈定子（340）的内侧，所述花键转轴（320）的表面设有传动花键（321）且滑动套接有固定于永磁转子（330）内侧的花键滑套（331），所述往复发电组件（400）包括往复导套（410）和滑杆（420），所述滑杆（420）滑动套接于往复导套（410）的内侧且一端与花键转轴（320）的端部固定连接有另一端延伸至回弹器（500）的内部并套接有活塞导块（510），所述回弹器（500）的内侧设有与活塞导块（510）表面弹性抵接的回复弹性件（520），所述往复导套（410）的外侧套接有若干感应涡环（411），所述滑杆（420）的外侧固定套接有若干位于往复导套（410）内侧的动磁套(421)。

2.根据权利要求1所述的一种应用于新能源汽车的重心晃动发电装置，其特征在于，所述支撑座（100）的顶面设有滑锥槽（110），所述滑锥槽（110）的顶面与重球发电组件（200）的底面设有间距，所述滑锥槽（110）呈倒锥形槽状，所述旋转发电组件（300）、往复发电组件（400）和回弹器（500）位于同一水平面且关于支撑座（100）呈对称布置。

3.根据权利要求1所述的一种应用于新能源汽车的重心晃动发电装置，其特征在于，所述第一感应球套（220）和第二感应球套（260）表面感应线圈、线圈定子（340）以及感应涡环（411）的端部均电连接有控制单元，且控制单元的输出端电性连接有逆变器。

4.根据权利要求1所述的一种应用于新能源汽车的重心晃动发电装置，其特征在于，所述第一感应球套（220）和第二感应球套（260）结构相同，所述接线轴座（270）转动安装于第一感应球套（220）的内侧，所述第二感应球套（260）转动安装于第二励磁球（250）的内侧，所述第一励磁球（230）和第二感应球套（260）的旋转方向相互垂直，所述第一感应球套（220）的两端设有转动的旋转接线器（221）安装于第二感应球套（260）两侧。

5.根据权利要求1所述的一种应用于新能源汽车的重心晃动发电装置，其特征在于，所述第一励磁球（230）和第二励磁球（250）均包括由若干永磁瓣（251），所述永磁瓣（251）呈圆弧状且呈圆周方向均匀布置，所述第一感应球套（220）和第二感应球套（260）均为若干弧形瓣状结构。

6.根据权利要求1所述的一种应用于新能源汽车的重心晃动发电装置，其特征在于，所述花键滑套（331）滑动套接于传动花键（321）的外侧，所述花键滑套（331）和传动花键（321）相互啮合套接，所述永磁转子（330）的表面设有若干均匀分布的铷磁条。

7.根据权利要求1所述的一种应用于新能源汽车的重心晃动发电装置，其特征在于，所述动磁套（421）为若干铷磁环结构，所述往复导套（410）的两端固定安装有与动磁套（421）磁极相对的回复磁环（413），所述感应涡环（411）为环状金属线圈结构，且感应涡环（411）均匀间隔分布于往复导套（410）的表面。

8.根据权利要求1所述的一种应用于新能源汽车的重心晃动发电装置，其特征在于，所述活塞导块（510）的活动套接于回弹器（500）的内侧且与回弹器（500）的内侧设有间隙，所述回弹器（500）的内侧为低压或真空状态，所述回复弹性件（520）为弹簧结构。

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